一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，设置在塔筒的内部，塔筒包括至少两个连接筒，两个相接触的连接筒为上部连接筒和下部连接筒，在上部连接筒的端部和下部连接筒的端部分别设有法兰，通过螺栓将两个连接筒上的法兰固定连接，倾斜变形监测装置包括设置在上部连接筒法兰上的若干传感器组、设置在下部连接筒法兰上的若干方向传感器和若干振动传感器，传感器组设置的位置与方向传感器设置的位置相对应，若干振动传感器间隔设置在上部连接筒法兰上和下部连接筒法兰上，测量结果准确度高，获得塔筒倾斜变形曲线，能够准确的判定塔筒的倾斜方向，方便工作人员的维护、修理，及时检测塔筒的振动情况，并且装置简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置
本技术属于风电机组塔筒测量的
，特别涉及一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置。
技术介绍
风电机组的塔筒是风力发电机组中的承重部件，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。塔筒承受着推力、弯矩和扭矩负荷等复杂多变的载荷，使得风力发电机组运行过程中，塔筒会出现一定幅度的摇摆和扭曲等变形；此外，塔筒还会受到材料变形、零部件失效以及地基沉降等因素的影响，产生倾斜。塔筒过大的倾斜变形会影响风力发电机组的正常运行，严重的还会产生安全事故，因此，需要对塔筒的倾斜变形进行实时监测。目前，在对塔筒进行倾斜变形测量时，通常是在塔筒上安装多个GPS接收机，根据GPS测量数据来绘制得到塔筒的倾斜变形曲线，这种方式成本较高，且在计算塔筒变形时，未考虑塔筒的非线性变形的特点，通常是基于单一倾角和刚体变形来计算得到塔筒的变形量，导致计算得到塔筒的变形曲线不准确。此外，现有技术中也有通过在塔筒上设置倾斜传感器的方式，来检测塔筒的倾斜变形，其测量得到的塔筒的变形曲线仍旧为线性变形曲线，而非塔筒的真实变形曲线，导致测量结果不准确。—般来讲,塔筒倾斜时倾斜的方向不能准确判定，给工作人员的维修、抢救的工作带来了困难。并且，当遇到飓风、地震时，塔筒容易受到剧烈的冲击，影响塔筒倾斜变形测量的数据，进而不能准确的确定倾斜变形曲线。
技术实现思路
为了克服现有技术中测量数据不准确、倾斜方向不能确定的缺点，本技术提供一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，测量结果准确度高，获得塔筒真实的倾斜变形曲线，能够准确的判定塔筒的倾斜方向，方便工作人员的维护、修理，及时检测塔筒的振动情况，避免塔筒的损坏，并且装置简单，成本低。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，设置在塔筒的内部，塔筒包括至少两个连接筒，两个相接触的连接筒为上部连接筒和下部连接筒，在上部连接筒的端部和下部连接筒的端部分别设有法兰，通过螺栓将两个连接筒上的法兰固定连接，其特征在于，倾斜变形监测装置包括设置在上部连接筒法兰上的若干传感器组、设置在下部连接筒法兰上的若干确定塔筒倾斜方向的方向传感器和若干振动传感器，传感器组设置的位置与方向传感器设置的位置相对应，若干振动传感器间隔设置在上部连接筒法兰上和下部连接筒法兰上。在上部连接筒的法兰上设有向塔筒中心延伸的上部悬挂臂，下部连接筒的法兰上设有向塔筒中心延伸的下部悬挂臂，上部悬挂臂和下部悬挂臂设置在同一垂直线上，在上部悬挂臂上设有传感器组和振动传感器，在下部悬挂臂上设有方向传感器和振动传感器，方向传感器的设置位置与传感器组的设置位置相对应。上部悬挂臂、下部悬挂臂分别设有若干个，每对上部悬挂臂与下部悬挂臂均设置在同一垂直线上，在每个上部悬挂臂上均设有一个传感器组和一个振动传感器，在每个下部悬挂臂上均设有一个方向传感器和一个振动传感器，传感器组与方向传感器设置的位置相对应，上部悬挂臂、下部悬挂臂分别沿上部连接筒法兰、下部连接筒法兰的圆周方向均匀分布。传感器组设置在上部悬挂臂远离法兰的端部，方向传感器设置在下部悬挂臂远离法兰的端部，振动传感器分别设置在上部悬挂臂、下部悬挂臂的中心位置处。上部连接筒法兰上设有若干螺栓孔，在相邻两个螺栓孔之间固定有上部悬挂臂，下部连接筒法兰上设有若干螺栓孔，在相邻两个螺栓孔之间固定有下部悬挂臂，上部悬挂臂与下部悬挂臂为平行设置，并且具有一间距。传感器组包括倾斜传感器和加速度传感器，加速度传感器设置在倾斜传感器上，或者加速度传感器与倾斜传感器相邻设置。倾斜变形监测装置还包括接收/发送传感器数据信号的收发控制器、对数据信号进行收集的数据收集器和控制中心，传感器组、方向传感器和振动传感器均与收发控制器连接，收发控制器通过数据收集器与控制中心连接。在塔筒内至少设有一个储放平台，储放平台设置在相接触两个连接筒法兰的上部或下部，在储放平台上设有收发控制器和数据收集器。控制中心包括根据数据收集器收集的数据信号进行计算得到变形方程的数据计算单元、根据变形方程得到倾斜变形曲线的曲线获取单元和对各传感器测量数据进行低通滤波的滤波降噪单元，滤波降噪单元、数据计算单元、曲线获取单元依次通过连接线连接。控制中心还包括根据振动传感器的数据信号进行检测的振动检测单元和根据振动检测单元判断进行报警的报警单元，振动检测单元与报警单元连接。本技术的有益效果是，一、兼顾塔筒倾斜和非线性变形，获得塔筒真实的倾斜变形曲线，提高了塔筒倾斜变形测量的准确性，测量结果准确度高；二、在测量塔筒倾斜角度的同时，可以准确确定塔筒的倾斜方向，方便工作人员进行维护、修理；三、传感器组、方向传感器、振动传感器分别设置有若干个，不仅提高了测量的灵敏度，而且在其中一个传感器出现故障不能正常工作时，其他的传感器可以正常工作，避免了测量数据的遗漏、错误；四、及时监测塔筒的振动情况，在遇到飓风、地震等剧烈冲击时，可以发出警报，通知工作人员作出相应的处理，避免塔筒的损坏，并且可判断传感器获取的数据是否准确；五、倾斜变形监测装置简单，成本低。【附图说明】下面结合附图对本技术所述的风电机组塔筒倾斜变形监测装置进行具体说明。图1是本技术风电机组塔筒倾斜变形监测装置的整体结构示意图；图2是本技术倾斜变形监测装置中传感器一种设置方式的结构示意图；图3是本技术倾斜变形监测装置中传感器另一种设置方式的结构示意图；图4是本技术倾斜变形监测装置中传感器设置的俯视结构示意图；图5是本技术倾斜变形监测装置的整体流程结构示意图。如图所示，塔筒1，上部连接筒2，下部连接筒3，法兰4，螺栓5，传感器组6，方向传感器7，振动传感器8，上部悬挂臂9，下部悬挂臂10，螺栓孔11，倾斜传感器12，加速度传感器13，收发控制器14，数据收集器15，控制中心16，储放平台17，数据计算单元18，曲线获取单元19，振动检测单元20，滤波降噪单元21，报警单元22。【具体实施方式】如图1所示，本技术所述的风电机组塔筒倾斜变形监测装置，设置在塔筒的内部。塔筒I包括至少两个连接筒，相邻的两个连接筒相接触的端部分别设有法兰4，通过螺栓5将两个连接筒上的法兰4固定连接，从而将两个连接筒连接在一起，多个连接筒之间通过法兰4、螺栓5连接在一起，形成塔筒I。如图1、2、3所示，两个相接触的连接筒为上部连接筒2和下部连接筒3，在上部连接筒的端部、下部连接筒的端部分别设有法兰4，通过螺栓5将两个连接筒上的法兰4相固定。倾斜变形监测装置包括若干传感器组6、若干方向传感器7和若干振动传感器8，在上部连接筒法兰上设有若干传感器组6，传感器组6用于测量连接筒的倾斜角度和加速度。在下部连接筒法兰上设有若干确定塔筒倾斜方向的方向传感器7，方向传感器设置的位置与上部连接筒上设有传感器组的位置相对应。若干振动传感器8间隔设置在上部连接筒法兰上和下部连接筒法兰上，用于测量塔筒的振动，对飓风、地震等剧烈冲击进行报警。如图2、3、4所示，在上部连接筒法兰上设有向塔筒中心延伸的上部悬挂臂9，在下部连接筒法兰上设有向塔筒中心延伸的下部悬挂臂10，上部悬挂臂9与下部悬挂臂10为相对设置，且处于同一垂直线上。上部悬挂臂9的一端固定在上部连接筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，设置在塔筒的内部，所述塔筒（1）包括至少两个连接筒，两个相接触的连接筒为上部连接筒（2）和下部连接筒（3），在所述上部连接筒的端部和下部连接筒的端部分别设有法兰（4），通过螺栓（5）将两个连接筒上的法兰固定连接，其特征在于，所述倾斜变形监测装置包括设置在上部连接筒法兰上的若干传感器组（6）、设置在下部连接筒法兰上的若干确定塔筒倾斜方向的方向传感器（7）和若干振动传感器（8），所述传感器组设置的位置与方向传感器设置的位置相对应，所述若干振动传感器（8）间隔设置在上部连接筒法兰上和下部连接筒法兰上。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，设置在塔筒的内部，所述塔筒(I)包括至少两个连接筒，两个相接触的连接筒为上部连接筒(2)和下部连接筒(3)，在所述上部连接筒的端部和下部连接筒的端部分别设有法兰(4)，通过螺栓(5)将两个连接筒上的法兰固定连接，其特征在于，所述倾斜变形监测装置包括设置在上部连接筒法兰上的若干传感器组(6)、设置在下部连接筒法兰上的若干确定塔筒倾斜方向的方向传感器(7)和若干振动传感器(8)，所述传感器组设置的位置与方向传感器设置的位置相对应，所述若干振动传感器(8 )间隔设置在上部连接筒法兰上和下部连接筒法兰上。2.根据权利要求1所述的一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，其特征在于，在所述上部连接筒的法兰上设有向塔筒中心延伸的上部悬挂臂(9)，所述下部连接筒的法兰上设有向塔筒中心延伸的下部悬挂臂(10)，所述上部悬挂臂(9)和下部悬挂臂(10)设置在同一垂直线上，在所述上部悬挂臂(2)上设有传感器组(6)和振动传感器(8)，在下部悬挂臂(10)上设有方向传感器(7)和振动传感器(8)，所述方向传感器的设置位置与传感器组的设置位置相对应。3.根据权利要求2所述的一种风电机组塔筒倾斜变形监测装置，其特征在于，所述上部悬挂臂(9)、下部悬挂臂(10)分别设有若干个，每对上部悬挂臂与下部悬挂臂均设置在同一垂直线上，在每个上部悬挂臂上均设有一个传感器组(6)和一个振动传感器(8)，在每个下部悬挂臂上均设有一个方向传感器(7 )和一个振动传感器(8 )，所述传感器组(6 )与方向传感器(7)设置的位置相对应，所述上部悬挂臂(9)、下部悬挂臂(10)分别沿上部连接筒法兰、下部连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗继春，赵建军，张爱民，
申请(专利权)人：北京唐浩电力工程技术研究有限公司，赤峰华源新力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11